JP2002203777A - Electron beam image drawing method and system thereof - Google Patents

Electron beam image drawing method and system thereof

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JP2002203777A JP2001000073A JP2001000073A JP2002203777A JP 2002203777 A JP2002203777 A JP 2002203777A JP 2001000073 A JP2001000073 A JP 2001000073A JP 2001000073 A JP2001000073 A JP 2001000073A JP 2002203777 A JP2002203777 A JP 2002203777A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform electron beam image drawing at a high speed while increase of Coulomb's effect is prevented. SOLUTION: Electron beam image drawing devices 111, 121 and 131 which have different features are combined. Pattern data for performing image drawing are divided into a part for performing image drawing by a variable shaping system, and a part for performing image drawing by a collective figure system by using a data dividing device 102, and two pattern data are formed. Pattern data in the part for performing image drawing by the variable shaping system are assigned to an electron beam image drawing device whose luminance is high, and data in the part for performing image drawing by the collective figure system are assigned to an electron beam image drawing device whose luminance is low. One specimen to be image-drawn is subjected to image drawing by the two devices, independently.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路や
半導体回路装置用フォトマスクなどの加工、描画に用い
られる電子ビーム描画方法および電子ビーム描画システ
ムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron beam drawing method and an electron beam drawing system used for processing and drawing semiconductor integrated circuits and photomasks for semiconductor circuit devices.

【0002】[0002]

【従来の技術】LSIを代表とする半導体回路の高密度
化、高集積化に伴い、形成する回路パターンの微細化が
急速に進んでいる。電子ビーム描画は微細パターンを形
成するためには有効な手段であるが、生産現場に適用す
るためには、更に高いスループットが要求されている。
2. Description of the Related Art With the increase in density and integration of semiconductor circuits typified by LSIs, miniaturization of circuit patterns to be formed is rapidly progressing. Electron beam lithography is an effective means for forming fine patterns, but higher throughput is required for application to production sites.

【0003】電子ビーム描画装置の多くは、可変矩形の
ビームを形成するいわゆる可変成形方式を用いている。
ところが、回路パターンが微細化し、1つの試料あたり
のパターン数が増加して更なる高スループットが要求さ
れたため、可変成形方式の面積ビームを活用して、特定
の機能を持つひとまとまりの開口絞りを照射し、パター
ン形状の電子ビームにて描画を行う一括図形方式が開発
された。また、特開平10−199796号公報に記載
のように一括図形の開口を大きくして、開口上を走査し
て描画を行う方式や、特許第3034285号公報に記
載のように一括開口を移動させながらこれとビーム偏向
や試料ステージを同期させて描画を行う方式も提案され
ている。これを発展させた、特開平5−251317号
公報やジャパニーズ ジャーナル オブ アプライド
フィジックス(Jpn. J. Appl. Phys.)、34巻(19
95年)、6658頁に記載のように、光転写と同様に
半導体集積回路フルチップの開口型または散乱型マスク
を準備して比較的大きな面積のビームで転写を行う方式
が提案されている。これらのすべての方式は、マスク像
を電子レンズにより試料上に投影し、偏向器で位置決め
をしながら描画を行う方法であるため、本明細書では、
これらを総称して一括図形方式という。
Most electron beam writing apparatuses use a so-called variable shaping method for forming a variable rectangular beam.
However, as circuit patterns have become finer and the number of patterns per sample has increased and higher throughput has been demanded, a group of aperture stops with specific functions has been created using the area beam of the variable shaping method. A collective figure method has been developed that irradiates and draws with a patterned electron beam. Also, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-199796, a method of enlarging the opening of a collective figure and performing scanning by drawing over the opening, or moving the collective opening as described in Japanese Patent No. 30342285. However, there has also been proposed a method of performing writing by synchronizing this with the beam deflection and the sample stage. Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-251317 and Japanese Journal of Applied
Physics (Jpn. J. Appl. Phys.), Volume 34 (19
1995, p. 6658, a method has been proposed in which, similarly to optical transfer, an aperture-type or scattering-type mask of a semiconductor integrated circuit full chip is prepared and transfer is performed with a beam having a relatively large area. In all of these methods, a mask image is projected onto a sample by an electron lens and writing is performed while positioning the image with a deflector.
These are collectively referred to as a collective figure system.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記のような電子ビー
ム描画装置のスループットを決定する主たる要因は、1
回に試料上に照射する(1ショット)電子ビームの電流
値である。ビーム電流値を大きくすると、クーロン効果
によるビームボケのために形成されるパターン形状が劣
化してしまう問題がある。従って、ビーム電流値をビー
ム面積で割った電流密度を高くすれば小さいビーム面積
で描画する可変成形方式は良いが、相対的に大きな面積
を転写する一括図形方式では電流値が大きくなりパター
ン形状が劣化してしまう。一方、電流密度を低くすると
可変成形方式での描画時間が長くなってしまう。
The main factors that determine the throughput of the above-described electron beam lithography apparatus are as follows.
This is the current value of the electron beam irradiating (one shot) on the sample at a time. When the beam current value is increased, there is a problem that the pattern shape formed due to the beam blur due to the Coulomb effect deteriorates. Therefore, if the current density obtained by dividing the beam current value by the beam area is increased, the variable shaping method in which writing is performed with a small beam area is good, but in the collective figure method in which a relatively large area is transferred, the current value becomes large and the pattern shape becomes large. Will deteriorate. On the other hand, when the current density is lowered, the drawing time in the variable shaping method becomes longer.

【0005】この問題に対して、例えば特開平11−2
19879号公報に記載のように、1つの試料を描画す
る際に可変成形方式ではビーム面積を小さく電流密度を
高く、一括図形方式では相対的にビーム面積を大きく電
流密度を小さくするように電流密度を切り替えてクーロ
ン効果の許す範囲で最大の電流値で描画を行えば、描画
速度は向上する。しかしこの例では、電流密度を変える
手段として、コンデンサレンズを用いているため、電流
密度が変化すると同時にビームの開き角も同時に変化し
てしまう。クーロン効果によるビームボケは、概略電流
値に比例し、開き角に反比例する。またこの場合、電流
密度はは開き角の2乗に比例する。従って電流量一定の
もとで、コンデンサレンズにより電流密度を1/2にし
ても、開き角は1/√2になりクーロン効果が増大して
しまう。
To solve this problem, see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 11-2
As described in Japanese Patent No. 19879, when writing one sample, the current density is set so that the beam area is small and the current density is high in the variable shaping method, and the beam area is relatively large and the current density is small in the batch pattern method. Is switched to perform drawing with the maximum current value within the range allowed by the Coulomb effect, the drawing speed is improved. However, in this example, since a condenser lens is used as a means for changing the current density, the beam opening angle changes at the same time as the current density changes. Beam blur due to the Coulomb effect is roughly proportional to the current value and inversely proportional to the opening angle. In this case, the current density is proportional to the square of the opening angle. Therefore, even if the current density is reduced to 1/2 by the condenser lens under a constant current amount, the opening angle becomes 1/2 and the Coulomb effect increases.

【0006】本発明は、クーロン効果の増大を防ぎつつ
高速に電子ビーム描画を行うことを目的とする。さら
に、異なる組み合わせを有効に使うための電子ビーム描
画方法とこれを実現できる電子ビーム描画システムを提
供することを目的とする。
An object of the present invention is to perform electron beam writing at high speed while preventing an increase in the Coulomb effect. Another object of the present invention is to provide an electron beam writing method for effectively using different combinations and an electron beam writing system capable of realizing the method.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明においては、異なる描画方式、電流密度を持
つ電子ビーム描画装置を組み合わせることにより、高速
に電子ビーム描画を行う。まず、描画を行うパターンデ
ータをデータ分割装置により可変成形方式で描画を行う
部分と一括図形方式で描画を行う部分に分割を行い、2
つのパターンデータを作成する。次に、可変成形で描画
を行う部分のパターンデータを輝度の高い電子ビーム描
画装置に割り当て、一括図形方式で描画を行う部分を輝
度の低い電子ビーム描画装置に割り当てる。描画すべき
1つの試料をこれら2つの装置で別々に描画を行うこと
により、最適な電流密度で描画を行うことができ、高速
な描画が可能となる。輝度とは単位面積単位立体角当り
の電流量である。従って、輝度を変えることにより開き
角を変化させずに電流密度を変えることが可能となり、
電流量一定のもとでクーロン効果を変化させないでおく
ことが可能となる。
In order to achieve the above object, in the present invention, electron beam writing is performed at high speed by combining electron beam writing apparatuses having different writing methods and current densities. First, pattern data to be drawn is divided by a data dividing device into a part to be drawn by a variable shaping method and a part to be drawn by a collective figure method.
Create two pattern data. Next, the pattern data of a portion to be drawn by variable shaping is assigned to an electron beam writing device having a high brightness, and the portion to be drawn by the collective graphic method is assigned to an electron beam writing device having a low brightness. By separately writing one sample to be written with these two devices, writing can be performed with an optimum current density, and high-speed writing can be performed. Brightness is the amount of current per unit area unit solid angle. Therefore, by changing the brightness, it is possible to change the current density without changing the opening angle,
It is possible to keep the Coulomb effect unchanged under a constant current amount.

【0008】パターンデータの分割数は2つに限られ
ず、2つの装置間での描画時間の差や、一括図形の大き
さによっては、更にパターンデータを分割して、各々の
パターンデータを別の描画装置に割り当てて描画を行う
ようにすればよい。
The number of divisions of the pattern data is not limited to two. Depending on the drawing time difference between the two devices and the size of the collective figure, the pattern data is further divided, and each pattern data is separated into another. What is necessary is just to allocate to a drawing apparatus and to perform drawing.

【0009】すなわち、本発明による電子ビーム描画方
法は、試料に電子ビームを照射してパターンを描画する
電子ビーム描画方法において、輝度の異なる複数の電子
光学系を用いて1つの試料に描画を行うことを特徴とす
る。
That is, in the electron beam writing method according to the present invention, in an electron beam writing method for irradiating a sample with an electron beam to write a pattern, writing is performed on one sample using a plurality of electron optical systems having different luminances. It is characterized by the following.

【0010】複数の電子光学系は、可変成形方式でパタ
ーン描画を行う電子光学系、一括図形方式でパターン描
画を行う電子光学系、転写方式で大面積のパターン描画
を行う電子光学系のうちの2以上の組み合わせとするこ
とができる。これらの電子光学系は、1つの電子ビーム
描画装置に組み込まれていてもよいし、それぞれが別個
の電子ビーム描画装置を構成するものであってもよい。
The plurality of electron optical systems include an electron optical system that performs pattern drawing by a variable shaping method, an electron optical system that performs pattern drawing by a collective figure system, and an electron optical system that performs large area pattern drawing by a transfer method. It can be a combination of two or more. These electron optical systems may be incorporated in one electron beam lithography apparatus, or each may constitute a separate electron beam lithography apparatus.

【0011】本発明による電子ビーム描画方法は、ま
た、試料に電子ビームを照射してパターンを描画する電
子ビーム描画方法において、描画を行うパターンデータ
を可変成形方式で描画を行う部分と一括図形方式で描画
を行う部分とに分割する工程と、可変成形方式で描画を
行う部分を可変成形方式でパターン描画を行う電子光学
系により描画し、一括図形方式で描画を行う部分を一括
図形方式でパターン描画を行う電子光学系により描画す
る工程とを含み、可変成形方式でパターン描画を行う電
子光学系の輝度は一括図形方式でパターン描画を行う電
子光学系の輝度より高いことを特徴とする。
An electron beam writing method according to the present invention is also directed to an electron beam writing method for irradiating a sample with an electron beam to write a pattern. The step of dividing into the part to be drawn by the pattern forming part, the part to be drawn by the variable forming method is drawn by an electron optical system that draws a pattern by the variable forming method, and the part to be drawn by the collective figure method is patterned A step of drawing by an electron optical system for drawing, wherein the brightness of the electron optical system for drawing a pattern by the variable shaping method is higher than the brightness of the electron optical system for drawing a pattern by the collective figure method.

【0012】パターンデータの分割に際し、一括図形方
式で描画する部分を一括図形の種類または面積に応じて
更に分割するようにしてもよい。また、算出された描画
時間に基づき可変成形方式で描画を行う部分と一括図形
方式で描画する部分の描画時間が長い方式のパターンデ
ータを更に分割するようにしてもよい。
When dividing the pattern data, the portion to be drawn by the collective figure method may be further divided according to the type or area of the collective figure. Further, the pattern data of the method in which the drawing time of the portion for performing the drawing by the variable shaping method and the drawing time of the portion to be drawn by the collective graphic method are long based on the calculated drawing time may be further divided.

【0013】本発明による電子ビーム描画方法は、ま
た、可変成形方式と一括図形方式を併用して試料にパタ
ーンを描画する電子ビーム描画方法において、描画を行
うパターンデータを可変成形方式で描画を行う部分と一
括図形方式で描画を行う部分とに分割する工程と、分割
されたパターンデータの描画時間を算出する工程と、算
出された描画時間に基づき可変成形方式でパターン描画
を行う電子光学系と一括図形方式でパターン描画を行う
電子光学系の輝度を調整する工程と、可変成形方式でパ
ターン描画を行う電子光学系と一括図形方式でパターン
描画を行う電子光学系により1つの試料に描画を行う工
程とを含むことを特徴とする。
According to the electron beam writing method of the present invention, in the electron beam writing method of writing a pattern on a sample by using both the variable shaping method and the collective graphic method, pattern data to be written is drawn by the variable shaping method. A step of dividing into a part and a part to be drawn by a collective graphic method, a step of calculating a drawing time of the divided pattern data, and an electron optical system for performing pattern drawing by a variable shaping method based on the calculated drawing time. A step of adjusting the brightness of an electron optical system that performs pattern drawing by the collective figure method, and drawing on one sample by an electron optical system that performs pattern drawing by the variable shaping method and an electron optical system that performs pattern drawing by the collective figure method And a step.

【0014】本発明による電子ビーム描画システムは、
可変成形方式でパターン描画を行う電子光学系と一括図
形方式でパターン描画を行う電子光学系とを含む電子ビ
ーム描画システムであって、描画を行うパターンデータ
を可変成形方式で描画を行う部分と一括図形方式で描画
を行う部分とに分割するパターン分割手段と、分割され
たパターンデータの描画時間を算出する描画時間算出手
段と、算出された描画時間に基づき可変成形方式でパタ
ーン描画を行う電子光学系の輝度と一括図形方式でパタ
ーン描画を行う電子光学系の輝度を調整する手段と、可
変成形方式でパターン描画を行う電子光学系と一括図形
方式でパターン描画を行う電子光学系との間に試料を搬
送する試料搬送手段とを備え、可変成形方式でパターン
描画を行う電子光学系と一括図形方式でパターン描画を
行う電子光学系とを用いて1つの試料に描画を行うこと
を特徴とする。
An electron beam writing system according to the present invention comprises:
An electron beam lithography system that includes an electron optical system that performs pattern drawing by a variable shaping method and an electron optical system that performs pattern drawing by a batch figure method. Pattern dividing means for dividing into a portion to be drawn by a graphic method, drawing time calculating means for calculating a drawing time of the divided pattern data, and electro-optical for performing pattern drawing by a variable shaping method based on the calculated drawing time Means for adjusting the brightness of the system and the brightness of the electron optical system that performs pattern drawing in the collective figure system, and between the electron optical system that performs pattern drawing in the variable shaping method and the electron optical system that performs pattern drawing in the collective figure system An electron optical system that includes a sample conveying unit that conveys a sample and performs pattern drawing by a variable molding method; and an electron optical system that performs pattern drawing by a collective graphic method. And performing drawing on a single sample using.

【0015】本発明による電子ビーム描画システムは、
また、可変成形方式でパターン描画を行う電子光学系と
一括図形方式でパターン描画を行う電子光学系とを含む
電子ビーム描画システムであって、描画を行うパターン
データの近接効果補正のための照射量補正演算を行う手
段と、照射量補正演算されたパターンデータを可変成形
方式で描画を行う部分と一括図形方式で描画を行う部分
とに分割するパターン分割手段と、分割されたパターン
データの描画時間を算出する描画時間算出手段と、算出
された描画時間に基づき可変成形方式でパターン描画を
行う電子光学系の輝度と一括図形方式でパターン描画を
行う電子光学系の輝度を調整する手段と、可変成形方式
でパターン描画を行う電子光学系と一括図形方式でパタ
ーン描画を行う電子光学系との間に試料を搬送する試料
搬送手段とを備え、可変成形方式でパターン描画を行う
電子光学系と一括図形方式でパターン描画を行う電子光
学系とを用いて1つの試料に近接効果補正して描画を行
うことを特徴とする。
An electron beam writing system according to the present invention comprises:
An electron beam writing system including an electron optical system for performing pattern writing by a variable shaping method and an electron optical system for performing pattern writing by a collective figure method, wherein an irradiation amount for correcting a proximity effect of pattern data to be written. Means for performing a correction operation, pattern division means for dividing the pattern data subjected to the irradiation amount correction operation into a part for drawing by the variable shaping method and a part for drawing by the collective figure method, and a drawing time for the divided pattern data Means for adjusting the brightness of the electron optical system for performing pattern drawing by the variable shaping method based on the calculated drawing time and the brightness of the electron optical system for performing pattern drawing by the collective figure method, Sample transport means for transporting a sample is provided between an electron optical system that performs pattern drawing by a molding method and an electron optical system that performs pattern drawing by a collective graphic method. And performing proximity effect correction to draw on a single sample using an electron optical system for performing pattern writing in bulk graphic manner the electron optical system for performing pattern drawn with variable shaping method.

【0016】前記電子ビーム描画システムの可変成形方
式でパターン描画を行う電子光学系と一括図形方式でパ
ターン描画を行う電子光学系は、1つの電子ビーム描画
装置に組み込まれていてもよいし、それぞれが別個の電
子ビーム描画装置を構成するものであってもよい。
An electron optical system for performing pattern drawing by the variable shaping method of the electron beam drawing system and an electron optical system for performing pattern drawing by the collective figure method may be incorporated in one electron beam drawing apparatus. May constitute a separate electron beam writing apparatus.

【0017】また、前記電子ビーム描画システムは、複
数の電子ビーム描画装置間を真空室にて結合し、試料搬
送手段はその真空室内を移動して試料を電子ビーム描画
装置に搬送するのが好ましい。また、試料搬送手段は、
試料を試料保持手段に搭載したまま電子ビーム描画装置
内に搬送し、その試料保持手段に搭載したまま描画を行
うようにすると重ね合わせ誤差を低減することができ
る。
Preferably, in the electron beam writing system, a plurality of electron beam writing apparatuses are connected in a vacuum chamber, and the sample transfer means moves in the vacuum chamber to transfer the sample to the electron beam writing apparatus. . Also, the sample transport means is
When the sample is transported into the electron beam writing apparatus while being mounted on the sample holding means, and writing is performed while being mounted on the sample holding means, the overlay error can be reduced.

【0018】分割されたパターンデータを複数の電子光
学系を用いて1つの試料に合わせ描画を行う際に、光学
式の合わせマーク検出装置を用いるのが好ましい。ま
た、分割されたパターンデータを複数の電子光学系を用
いて1つの試料に合わせ描画を行う際の各々の合わせ描
画アルゴリズムが同一であることが好ましい。本発明の
電子ビーム描画方法あるいは電子ビーム描画システム
は、半導体回路装置や半導体回路装置用フォトマスクの
パターン描画に用いることができる。
It is preferable to use an optical alignment mark detection device when drawing the divided pattern data on one sample by using a plurality of electron optical systems. In addition, it is preferable that each of the combined drawing algorithms when the combined pattern writing is performed on one sample by using a plurality of electron optical systems, is the same. The electron beam writing method or the electron beam writing system of the present invention can be used for pattern writing of a semiconductor circuit device or a photomask for a semiconductor circuit device.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明を詳細
に説明する。まず、本発明で用いる電子ビーム描画装置
の構成について説明する。一括図形方式の電子ビーム描
画装置の例を図14に示す。ここで示す例は、一括図形
以外の部分は矩型ビームの大きさを変えることのできる
可変成形ビーム方式を用いる可変成形方式の描画も可能
な装置である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings. First, the configuration of the electron beam writing apparatus used in the present invention will be described. FIG. 14 shows an example of an electron beam writing apparatus of the collective figure system. The example shown here is an apparatus which can also perform drawing by a variable shaping method using a variable shaping beam method that can change the size of a rectangular beam in a portion other than a collective figure.

【0020】電子銃1201から放出された電子ビーム
1202は矩形の開口を持つ第1マスク1203上に照
射され、さらに第2マスク1205上に結像される。第
2マスク1205の像は縮小レンズ1206と対物偏向
レンズ1207で投影偏向されて、感光剤の塗布された
試料1208上に投影され描画を行う。この部分が、電
子光学系である。このとき第2マスク1205にあらか
じめ設けてある複数のパターン形状の開口を、選択偏向
器1204により選択する。対物偏向レンズ1207で
偏向可能な領域以外は、XYステージ1209上に設置
された試料1208をXYステージ制御装置1213に
より移動させて描画を行う。描画全体は描画パターンデ
ータに従って描画制御装置1210によって統一的に制
御される。第2マスク1205の移動はマスク移動機構
1211で行い、描画パターンに応じて移動機構制御装
置1212により制御される。第2マスク1205を移
動しながら描画を行うこともできる。また、第2マスク
1205上に照射される電子ビームの大きさよりも大き
い開口を用いて、第2マスク1205とXYステージ1
209とを同期移動させて描画を行う方式もある。
An electron beam 1202 emitted from an electron gun 1201 is irradiated on a first mask 1203 having a rectangular opening, and is further imaged on a second mask 1205. The image of the second mask 1205 is projected and deflected by the reduction lens 1206 and the objective deflecting lens 1207, and is projected on the sample 1208 coated with the photosensitive agent to perform drawing. This part is the electron optical system. At this time, a plurality of pattern-shaped openings provided in advance in the second mask 1205 are selected by the selection deflector 1204. The XY stage controller 1213 moves the sample 1208 placed on the XY stage 1209 for drawing, except for the area that can be deflected by the objective deflecting lens 1207. The entire drawing is uniformly controlled by the drawing control device 1210 according to the drawing pattern data. The movement of the second mask 1205 is performed by the mask moving mechanism 1211, and is controlled by the moving mechanism control device 1212 according to the drawing pattern. Writing can be performed while moving the second mask 1205. Further, the second mask 1205 and the XY stage 1 are formed by using an opening larger than the size of the electron beam irradiated onto the second mask 1205.
There is also a method in which drawing is performed by synchronously moving the image with the image 209.

【0021】第2マスク1205の上面図を図15に例
示する。この第2マスク1205上には、可変成形用開
口1302の周囲に一括図形用開口1301を配置され
ている。この例では、5つの一括図形用開口1301が
選択偏向器で選択可能である。
FIG. 15 illustrates a top view of the second mask 1205. On the second mask 1205, a collective figure opening 1301 is arranged around the variable shaping opening 1302. In this example, five batch figure openings 1301 can be selected by the selection deflector.

【0022】次に、転写方式の電子ビーム描画装置の例
を図16に示す。電子源や加速空間、レンズなどを含む
照明系1401で発生された電子ビーム1402を、レ
ンズ1403と偏向器1404によりマスク1405上
を部分的に照射する。このマスク1405には、シリコ
ン薄膜などの上に原子番号の大きい材質でパターンを形
成した散乱型、および、シリコン薄膜に穴をあける開口
型の2つの方式がある。いずれもパターン部と非パター
ン部との散乱の差でコントラストをつける方式である。
マスク1405を通過または散乱したビームは偏向器1
407により第1投影レンズ1406に入射され、散乱
されたビームのみ制限アパーチャ1408でカットされ
る。制限アパーチャ1408を通過したビームは、第2
投影レンズ1409および偏向器1410により位置決
めされて試料1411上に投影される。第1投影レンズ
1406と第2投影レンズ1409はダブレット構成に
なっており、2つのレンズの焦点距離の比により投影倍
率が決まる。例えば、マスク1405上で1mm角のパ
ターンを1/4に縮小して試料上で250μm角で投影
する。この構成は、歪やボケなどの収差も少なく投影で
きる。マスク1405上でのビーム位置は偏向器140
4で偏向するのと同時に機械的にも移動し、試料141
1を搭載するステージ(図示せず)と同期して描画を行
う。
FIG. 16 shows an example of a transfer type electron beam writing apparatus. An electron beam 1402 generated by an illumination system 1401 including an electron source, an acceleration space, and a lens is partially irradiated on a mask 1405 by a lens 1403 and a deflector 1404. The mask 1405 includes two types, a scattering type in which a pattern is formed on a silicon thin film or the like with a material having a large atomic number, and an opening type in which holes are formed in the silicon thin film. In each case, the contrast is provided by the difference in scattering between the pattern portion and the non-pattern portion.
The beam that has passed or scattered through the mask 1405 is deflector 1
At 407, only the beam incident on the first projection lens 1406 and scattered is cut by the limiting aperture 1408. The beam passing through the restriction aperture 1408 is
It is positioned by the projection lens 1409 and the deflector 1410 and projected onto the sample 1411. The first projection lens 1406 and the second projection lens 1409 have a doublet configuration, and the projection magnification is determined by the ratio of the focal length of the two lenses. For example, a 1 mm square pattern is reduced to 1/4 on the mask 1405 and projected on a sample at 250 μm square. This configuration can project with less aberration such as distortion and blur. The beam position on the mask 1405 is determined by the deflector 140
The sample 141 moves mechanically at the same time that the sample 141 is deflected.
The drawing is performed in synchronization with a stage (not shown) on which 1 is mounted.

【0023】上に示した2つの描画装置では、マスクを
電子ビームにより照射して、マスク像を試料上に投影し
て、偏向器と試料ステージにて電子ビーム位置を決定し
ながら描画を行う機能や構成は同一である。従って、本
明細書では、これらを総称して一括図形方式とする。
In the above two drawing apparatuses, a function of irradiating a mask with an electron beam, projecting a mask image on a sample, and performing writing while determining the position of the electron beam with a deflector and a sample stage. And the configuration is the same. Therefore, in the present specification, these are collectively referred to as a collective graphic system.

【0024】以下、本発明の詳細を図面を用いて説明す
る。 〔実施の形態1〕図1は、本発明による電子ビーム描画
システムの一例を示すシステム構成図である。電子ビー
ム描画装置111、121、131は図14に示したの
と同じタイプの電子ビーム描画装置である。描画すべき
パターンデータ103は、データ分割装置102により
可変成形データと一括図形データに分割される。そし
て、電子ビーム描画装置111、121、131をそれ
ぞれ制御する制御装置112、122、132に送られ
る。描画される試料は、真空室106内で動作する試料
搬送装置101にて電子ビーム描画装置111、12
1、131の間を移動し、分割されたパターンデータに
従って描画が行われる。描画の動作は図14にて示した
ものと同じである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. [First Embodiment] FIG. 1 is a system configuration diagram showing an example of an electron beam writing system according to the present invention. The electron beam writing apparatuses 111, 121 and 131 are the same type of electron beam writing apparatus as shown in FIG. The pattern data 103 to be drawn is divided by the data dividing device 102 into variable shaping data and collective figure data. Then, the data is sent to control devices 112, 122, and 132 that control the electron beam drawing devices 111, 121, and 131, respectively. The sample to be written is supplied to the electron beam writing devices 111 and 12 by the sample transfer device 101 operating in the vacuum chamber 106.
1 and 131, and drawing is performed according to the divided pattern data. The drawing operation is the same as that shown in FIG.

【0025】分割されたそれぞれのパターンデータの描
画時間を描画時間演算装置105で算出する。描画時間
は、試料の感光剤の感度と電流密度から決まるショット
滞在時間とビーム偏向待ち時間の和にショット数を乗じ
て、更に全体のオーバーヘッド時間を加えれば求めるこ
とができる。ここで、例えば一括図形部の描画時間が可
変成形部の描画時間の約2倍であったとする。この場合
には、電子ビーム描画装置111で可変成形部の描画
を、電子ビーム描画装置121、131で一括図形部の
描画を行えば最も効率が良い。また、整数倍(ここでは
2倍)の電流密度になるよう、それぞれの電子光学系の
輝度を決めても良い。
The drawing time of each of the divided pattern data is calculated by the drawing time calculation device 105. The drawing time can be determined by multiplying the sum of the shot residence time and the beam deflection waiting time determined by the sensitivity of the photosensitive agent of the sample and the current density by the number of shots, and further adding the overall overhead time. Here, for example, it is assumed that the drawing time of the collective figure portion is about twice as long as the drawing time of the variable shaping portion. In this case, it is most efficient if the electron beam drawing apparatus 111 draws the variable shaping section and the electron beam drawing apparatuses 121 and 131 draw the batch figure section. Further, the brightness of each electron optical system may be determined so that the current density becomes an integral multiple (here, twice).

【0026】描画の順序を図2に示す。まず、試料1を
装置111に、試料2を装置121、試料3を装置13
1にそれぞれ装填する。可変成形部を描画する電子ビー
ム描画装置111による試料1の描画は他の装置の半分
の時間で終了するので、試料1の描画終了後、試料1を
退避させて試料4の描画を開始する。次に、各装置によ
る描画終了後、試料1を装置121へ、試料2を装置1
11へ、試料3を退避、試料4を装置131へ移動させ
る。電子ビーム描画装置111での描画後、試料2は描
画終了となり、続いて試料3を装置111へ装填し描画
を開始する。試料3、4、1の描画はほぼ同時に終了
し、4つの試料はすべて描画が行われたことになる。以
降、同様に本手順を繰り返す。これらの手順は、描画時
間演算装置105で求めた描画時間に基づき、描画手順
制御装置104により制御される。
FIG. 2 shows the drawing order. First, sample 1 is placed in apparatus 111, sample 2 is placed in apparatus 121, and sample 3 is placed in apparatus 13
1 is loaded. Since the drawing of the sample 1 by the electron beam drawing apparatus 111 for drawing the variable shaping unit is completed in half the time of the other apparatus, after the drawing of the sample 1 is completed, the sample 1 is retracted and the drawing of the sample 4 is started. Next, after the drawing by each device is completed, the sample 1 is transferred to the device 121 and the sample 2 is transferred to the device 1.
11, the sample 3 is retracted, and the sample 4 is moved to the device 131. After the writing by the electron beam writing apparatus 111, the writing of the sample 2 is completed. Subsequently, the sample 3 is loaded into the apparatus 111 and writing is started. The writing of the samples 3, 4, and 1 is completed almost simultaneously, and the writing of all the four samples is completed. Thereafter, this procedure is similarly repeated. These procedures are controlled by the drawing procedure control device 104 based on the drawing time obtained by the drawing time calculation device 105.

【0027】図3は描画するパターンの例である。描画
パターン31のうち繰り返しのパターンである上の部分
が一括図形で描画する部分、下の部分が可変成形で描画
を行う部分である。この描画パターン31を分割し、一
括図形パターン32と可変成形パターン33のパターン
を生成する。図1に示すデータ分割装置102で分割さ
れた可変成形パターン33を制御装置112に、一括図
形パターン32を制御装置122、132に送る。
FIG. 3 shows an example of a pattern to be drawn. The upper portion of the drawing pattern 31 which is a repetitive pattern is a portion to be drawn in a collective figure, and the lower portion is a portion to be drawn by variable shaping. The drawing pattern 31 is divided to generate a pattern of a collective figure pattern 32 and a variable shaping pattern 33. The variable shaping pattern 33 divided by the data dividing device 102 shown in FIG. 1 is sent to the control device 112, and the collective figure pattern 32 is sent to the control devices 122 and 132.

【0028】次に、両方式の電流密度について述べる。
たとえば、電子ビーム描画システムで描画を行うパター
ンの大きさは0.1μm程度である。これに対して、一
括図形の大きさはたとえば5μm角であり、通常数十%
のビームが通過する開口を持つパターンが多い。ここ
で、電流密度とは単位面積あたりの電流量とすれば、同
じ電流密度であれば一括図形のビーム電流は可変成形に
比較して10倍以上大きくなる。
Next, both types of current densities will be described.
For example, the size of a pattern to be drawn by an electron beam drawing system is about 0.1 μm. On the other hand, the size of a collective figure is, for example, 5 μm square, and is usually several tens%.
There are many patterns that have an aperture through which the beam passes. Here, assuming that the current density is the amount of current per unit area, the beam current of a collective figure is 10 times or more as large as that of variable shaping at the same current density.

【0029】一方、クーロン効果によるビームボケは、
電子光学系の仕様が同じであればビーム電流値にほぼ比
例で大きくなる。したがって、一括図形のビーム電流を
クーロン効果によるビームボケで制限すれば、可変成形
での電流密度は小さくなり、一括図形と同じビームボケ
まで許容するとすれば、電流密度を上げることが可能で
ある。従来の描画方法では、可変成形部と一括図形部の
切り替えをビーム偏向待ち時間程度の高速に行わなけれ
ばならず、この速度で電流密度を切り替える電子光学系
を実現することは実用上困難である。従って、あらかじ
め例えば、一括図形の描画を行う電子光学系は電流密度
5A/cm2、可変成形の描画を行う電子光学系の電流密
度は40A/cm2という設定にしておけば、効率よく描
画を行うことが可能となる。例えば、図3のパターンで
は、可変成形が38ショット、一括図形が9ショット
で、可変成形方式の電子光学系の電流密度を一括図形方
式の電子光学系の電流密度の8倍に設定すれば、可変成
形描画の描画時間は一括図形描画の約1/2となる。
On the other hand, the beam blur due to the Coulomb effect is
If the specifications of the electron optical system are the same, the value increases almost in proportion to the beam current value. Therefore, if the beam current of the collective figure is limited by the beam blur due to the Coulomb effect, the current density in the variable shaping is reduced, and if the same beam blur as the collective figure is allowed, the current density can be increased. In the conventional drawing method, switching between the variable shaping unit and the collective figure unit must be performed at a high speed of about the beam deflection waiting time, and it is practically difficult to realize an electron optical system that switches the current density at this speed. . Therefore, for example, if the current density of the electron optical system for drawing a batch figure is set to 5 A / cm 2 and the current density of the electron optical system for writing a variable shape is set to 40 A / cm 2 , writing can be performed efficiently. It is possible to do. For example, in the pattern of FIG. 3, if the variable shaping is 38 shots and the collective figure is 9 shots, and the current density of the variable shaping type electron optical system is set to eight times the current density of the collective figure type electron optical system, The drawing time of the variable shaping drawing is about 1/2 that of the batch figure drawing.

【0030】電流密度を変える手段としては、いくつか
の方法がある。例えば、先に従来の技術で述べたように
コンデンサレンズを使って、クロスオーバー位置を変え
ずに電子銃を見込む角度を変えることができる。しか
し、この方法では、輝度が変化しないために電流密度と
同時にビームの開き角も変化してしまう。クーロン効果
によるビームボケは、概略電流値に比例し、開き角に反
比例する。一方、電流値は開き角の2乗に比例する。例
えば、開き角5mradで電流密度40A/cm2の電流密度
をコンデンサレンズにて1/4にする場合、電流密度を
1/4にするためには開き角を1/2の2.5mradにする
必要がある。しかし、クーロン効果は開き角に反比例す
るので、可変成形法と一括図形法で同じ電流を用いる
と、ビームボケは電流密度40A/cm2の場合の2倍に
なってしまう。従って、この方法では、クーロン効果に
よるビームボケの解決にはならない。
There are several methods for changing the current density. For example, by using a condenser lens as described in the prior art, the angle of view of the electron gun can be changed without changing the crossover position. However, in this method, since the luminance does not change, the beam opening angle changes at the same time as the current density. Beam blur due to the Coulomb effect is roughly proportional to the current value and inversely proportional to the opening angle. On the other hand, the current value is proportional to the square of the opening angle. For example, when the current density of 40 A / cm 2 at the opening angle of 5 mrad is reduced to 1/4 by the condenser lens, the opening angle is reduced to 1/2 of 2.5 mrad to reduce the current density to 1/4. There is a need. However, since the Coulomb effect is inversely proportional to the opening angle, if the same current is used in the variable shaping method and the collective figure method, the beam blur will be twice that in the case of a current density of 40 A / cm 2 . Therefore, this method does not solve the beam blur due to the Coulomb effect.

【0031】一方、電子銃の輝度を上げれば開き角を変
えることなく電流密度を上げることができる。輝度を上
げる方法は、電子源そのものを変える方法がある。しか
し、LaB6のような熱電子源の場合には、加熱条件を変
える方法や、熱電子の発生を押さえる電極(ウェーネル
ト)の電圧を変化させるのが簡便な方法である。また、
電子銃中にレンズ作用をもたらす電極を付加して制御す
る方法や、電子銃に磁場レンズを重畳する方法もある。
例えば、LaB6の熱電子銃を使用した場合に、開き角5
mradで電流密度40A/cm2を実現する輝度は5x10
5A/cm2 str程度である。電流密度は輝度に比例する
ので、加熱温度を下げるあるいはウェーネルト電圧を上
げることにより6.25x104A/cm2 strに設定すれ
ば、電流密度は5A/cm2になる。本実施例では、ウェ
ーネルト電圧を上げることにより輝度を変化させた。こ
のとき、開き角は変化しないため、可変成形法と一括図
形法で同じ電流を用いても、クーロン効果によるビーム
ボケは変化せず、結果として同じビーム電流値を使うこ
とができた。
On the other hand, if the brightness of the electron gun is increased, the current density can be increased without changing the opening angle. As a method of increasing the brightness, there is a method of changing the electron source itself. However, in the case of a thermionic source such as LaB 6 , it is a simple method to change the heating conditions or to change the voltage of an electrode (Wehnelt) that suppresses the generation of thermoelectrons. Also,
There are also a method of controlling the electron gun by adding an electrode having a lens function, and a method of superposing a magnetic lens on the electron gun.
For example, when a LaB6 thermoelectron gun is used, an opening angle of 5
The luminance to achieve a current density of 40 A / cm 2 at mrad is 5 × 10
It is about 5 A / cm 2 str. Since the current density is proportional to the luminance, if the heating temperature is set to 6.25 × 10 4 A / cm 2 str by lowering the heating temperature or increasing the Wehnelt voltage, the current density becomes 5 A / cm 2 . In this embodiment, the luminance was changed by increasing the Wehnelt voltage. At this time, since the opening angle did not change, even if the same current was used in the variable shaping method and the batch figure method, the beam blur due to the Coulomb effect did not change, and as a result, the same beam current value could be used.

【0032】上記の例では、可変成形方式の描画時間が
短い例を示したが、描画するパターンによっては可変成
形方式の描画時間が長い場合もある。その場合には、電
子ビーム描画装置111、121で可変成形部の描画
を、電子ビーム描画装置131で一括図形部の描画を行
えば良い。
In the above example, the drawing time of the variable shaping method is short, but the drawing time of the variable shaping method may be long depending on the pattern to be drawn. In this case, the electron beam drawing apparatuses 111 and 121 may draw the variable shaping section, and the electron beam drawing apparatus 131 may draw the batch figure section.

【0033】電子ビーム描画は、電子ビームを用いるた
めに真空中で行わなければならない。通常、描画を行う
前に試料を試料ステージとは別のチャンバにて真空排気
した後、試料ステージ上に装填する。複数の装置間で続
けて描画を行う場合には、毎回、大気化と排気を行うの
は時間の無駄である。従って、各装置間を真空室にて結
合して、真空室内で試料を移動させれば、無駄時間がな
くなる。図1では、破線で囲まれた部分が真空室106
であり、試料搬送装置101はこの真空室106内で動
作する。試料搬送装置が1度に複数の試料を扱うことが
できれば、試料交換の効率が良くなる。
Electron beam writing must be performed in a vacuum in order to use an electron beam. Usually, before drawing, the sample is evacuated in a chamber different from the sample stage and then loaded on the sample stage. When drawing is performed continuously between a plurality of apparatuses, it is wasteful to exhaust and evacuate each time. Therefore, if the apparatuses are connected to each other in a vacuum chamber and the sample is moved in the vacuum chamber, the waste time is eliminated. In FIG. 1, a portion surrounded by a broken line is a vacuum chamber 106.
The sample transfer device 101 operates in the vacuum chamber 106. If the sample transport device can handle a plurality of samples at one time, the efficiency of sample exchange will be improved.

【0034】装置の実装形態の例を示したものが図4で
ある。この例では、3つの電子ビーム描画装置41、4
2、43の中央に真空内で動作する試料搬送装置44を
設置している。この試料搬送装置44と3つの試料ステ
ージ間で、試料交換が可能である。このとき、試料搬送
装置44のアームが複数あれば、効率良く試料交換が可
能となる。また、試料搬送装置は真空排気室45との試
料交換により、大気中の試料カセット46との試料授受
を行う。真空排気室45は電子ビーム描画装置の数と同
数の試料(ここでは3つ)を同時に排気、大気化できれ
ば最も効率が良い。
FIG. 4 shows an example of a mounting form of the apparatus. In this example, three electron beam writing apparatuses 41, 4
A sample transfer device 44 that operates in a vacuum is installed at the center between 2 and 43. The sample can be exchanged between the sample transport device 44 and the three sample stages. At this time, if there are a plurality of arms of the sample transport device 44, the sample can be efficiently exchanged. The sample transfer device exchanges samples with the vacuum exhaust chamber 45 to exchange samples with the sample cassette 46 in the atmosphere. The vacuum pumping chamber 45 is most efficient if the same number of samples (three in this case) as the number of electron beam drawing apparatuses can be simultaneously evacuated and atmosphericized.

【0035】同一の試料を複数の描画装置で描画を行う
場合には、重ね合わせ精度が重要となる。重ね合わせ誤
差の要因の1つとして、試料の保持形態がある。試料を
試料保持装置に搭載した場合に、試料の反りや歪などに
より重ね合わせ誤差が増加する場合がある。このような
誤差を避けるために、図5に示す試料保持装置51ごと
複数の描画装置間を移動させ、描画を行う。図5(a)
はウェハ52を搭載した試料保持装置51の例を、図5
(b)はガラスマスク53を搭載した試料保持装置51
の例を示す。
When writing the same sample with a plurality of writing devices, the overlay accuracy is important. One of the factors of the overlay error is a sample holding form. When a sample is mounted on a sample holding device, an overlay error may increase due to warpage or distortion of the sample. In order to avoid such errors, the writing is performed by moving the sample holding device 51 shown in FIG. 5 between a plurality of writing devices. FIG. 5 (a)
FIG. 5 shows an example of a sample holding device 51 on which a wafer 52 is mounted.
(B) shows a sample holding device 51 on which a glass mask 53 is mounted.
Here is an example.

【0036】電子ビーム描画を行う時には、LSI設計
用CADデータを電子ビーム描画装置用のデータに変換
して電子ビーム描画装置の制御装置に送り、制御装置は
そのデータに基づいて電子ビーム制御装置の偏向器など
を制御して描画を行う。データを変換する際、一括図形
で描画を行う部分は、その部分のパターンデータを削除
して、一括パターンを示す符号と置き換える。
When performing electron beam writing, the CAD data for LSI design is converted into data for an electron beam writing apparatus and sent to the control unit of the electron beam writing apparatus. Drawing is performed by controlling a deflector and the like. At the time of data conversion, for a part to be drawn with a collective figure, the pattern data of that part is deleted and replaced with a code indicating a collective pattern.

【0037】パターンデータ分割装置の動作について図
6を用いて説明する。電子ビーム描画用のパターンデー
タ61は、通常、パターン全体の大きさや数、最小描画
単位などを記述してある描画条件部62と各々のパター
ンの大きさや座標、一括図形を示す符号などが格納され
ているパターンデータ部63から構成されている。この
パターンデータ61を読み込んで、描画条件部62と可
変成形データ部64から構成される可変成形パターンデ
ータ66および描画条件部62と一括図形データ部65
から構成される一括図形パターンデータ67に分割す
る。
The operation of the pattern data dividing device will be described with reference to FIG. The pattern data 61 for electron beam drawing usually stores a drawing condition section 62 describing the size and number of the entire pattern, the minimum drawing unit, and the like, the size and coordinates of each pattern, a code indicating a collective figure, and the like. And a pattern data section 63. The pattern data 61 is read, and the variable shaping pattern data 66 composed of the drawing condition part 62 and the variable shaping data part 64, the drawing condition part 62 and the collective figure data part 65
Is divided into the collective figure pattern data 67 composed of

【0038】図7にパターンデータ分割の処理フローを
示す。パターンデータ61を読み込み(ステップ1
1)、描画条件部62は共通であるので、可変成形パタ
ーンデータ66および一括図形パターンデータ67に描
画条件部62をそれぞれ出力する(ステップ12)。次
に、パターンデータ部63に含まれるデータの種別を判
別し(ステップ13)、可変成形データは可変成形パタ
ーンデータ66に出力し(ステップ14)、一括図形デ
ータは一括図形パターンデータ67に出力する(ステッ
プ15)。ステップ16で残りデータの有無を判定し、
全てのパターンデータの出力が終わるまでステップ13
からステップ16の処理を反復する。その結果、2つの
パターンデータが作成される。このとき、一括図形のマ
スクはあらかじめ準備されているものとする。準備され
ていないマスクの一括図形データは可変成形データに出
力する。なお、本データ分割は、ソフトウェアで行って
もハードウェアで行ってもよい。
FIG. 7 shows a processing flow of pattern data division. Read the pattern data 61 (step 1
1) Since the drawing condition unit 62 is common, the drawing condition unit 62 is output to the variable shaping pattern data 66 and the collective figure pattern data 67, respectively (step 12). Next, the type of data included in the pattern data section 63 is determined (step 13), the variable shaping data is output to the variable shaping pattern data 66 (step 14), and the collective graphic data is output to the collective graphic pattern data 67. (Step 15). In step 16, the presence or absence of remaining data is determined,
Step 13 until output of all pattern data is completed
And the process of step 16 is repeated. As a result, two pattern data are created. At this time, it is assumed that the mask of the collective figure is prepared in advance. The batch figure data of the unprepared mask is output as variable shaping data. This data division may be performed by software or hardware.

【0039】〔実施の形態2〕実施の形態1に示した描
画方法において、一括図形法による描画の際に、一般に
1回の照射で描画が可能な一括図形の面積が大きいほど
多くのパターンを取り込めるために描画速度が速くな
る。しかし、大きな面積を歪やボケを少なく転写するた
めには、偏向器などの電子光学系の構成要素を増やし、
複雑な制御を行わなければならない。このため、例えば
試料上にて5μm角の一括図形と250μm角の一括図
形を描画する電子光学系の詳細は異なる。一方、一括図
形の面積が大きいので、クーロン効果によるビームボケ
は小さくなる。実施の形態1で述べたように5μm角の
一括図形描画の場合にはLaB6電子源の輝度は5x10
5A/cm2 str程度である。これに対して、図16に示
す250μm角の一括図形描画の場合には、マスク投影
倍率が1/4のためマスク上を1mm角のビームで照射
する必要がある。このため、電子源自身を大きくして大
面積を照射している。このため、輝度は1x102〜1
x103A/cm2 str程度に設定している。
[Second Embodiment] In the drawing method described in the first embodiment, when drawing by the collective figure method, in general, the larger the area of the collective figure that can be drawn by one irradiation is, the more patterns are formed. The drawing speed increases due to the capture. However, in order to transfer large areas with less distortion and blur, the number of components of the electron optical system such as deflectors is increased,
Complicated control must be performed. For this reason, for example, the details of the electron optical system that draws a 5 μm square collective figure and a 250 μm square collective figure on a sample are different. On the other hand, since the area of the collective figure is large, the beam blur due to the Coulomb effect is reduced. As described in the first embodiment, the brightness of the LaB 6 electron source is 5 × 10
It is about 5 A / cm 2 str. On the other hand, in the case of a 250 μm square figure drawing shown in FIG. 16, since the mask projection magnification is 4, it is necessary to irradiate the mask with a 1 mm square beam. For this reason, the electron source itself is enlarged to irradiate a large area. For this reason, the luminance is 1 × 10 2 to 1
It is set to about 10 3 A / cm 2 str.

【0040】図8に示すように、半導体集積回路71は
RAMやROMといったメモリ部、CPU部、DSP
部、ゲートアレイ部など特定の機能を持つブロックと、
これらを接続する周辺回路などを分けて設計する場合も
ある。特定の機能を持つブロックは、半導体集積回路上
において比較的大きな面積を占める。例えば、半導体集
積回路71の大きさが10〜20mm角に対して各機能
ブロックは2〜5mmの辺をもつ。また、これらの機能
ブロックは、一度設計が完成してしまうと度々使用され
ることも多い。これら機能ブロックは、図16に示すよ
うなフルチップ描画が可能な転写方式において、フルチ
ップの一部分である機能ブロックのマスクを用いて描画
を行えば、総合的な描画速度は向上することになる。こ
のときこれらの、機能ブロックの部分をパターンデータ
から分割する必要がある。分割の基準は、一括図形の面
積でも良いし、集積回路設計時に機能ブロックを特定す
る符号をパターンデータ中に埋め込んでその符号に従っ
ても良い。
As shown in FIG. 8, a semiconductor integrated circuit 71 includes a memory unit such as a RAM and a ROM, a CPU unit, and a DSP.
Block with a specific function, such as
In some cases, peripheral circuits connecting these components are separately designed. A block having a specific function occupies a relatively large area on a semiconductor integrated circuit. For example, when the size of the semiconductor integrated circuit 71 is 10 to 20 mm square, each functional block has sides of 2 to 5 mm. Also, these functional blocks are often used once the design is completed. If these functional blocks are drawn using a mask of a functional block that is a part of a full chip in a transfer method capable of full-chip drawing as shown in FIG. 16, the overall drawing speed will be improved. At this time, it is necessary to divide these functional block portions from the pattern data. The division criterion may be the area of the collective figure, or a code for specifying the functional block may be embedded in the pattern data at the time of designing the integrated circuit and may be followed according to the code.

【0041】描画システムとしては、3つの電子ビーム
描画装置111、121、131を組み合わせた図1に
示すシステムを用い、電子ビーム描画装置111で周辺
回路を可変成形部で描画を行い、電子ビーム描画装置1
21で小面積の一括図形部の描画を、電子ビーム描画装
置131を転写型として大面積の機能ブロックの描画を
行えば良い。この様に、本実施の形態では、従来フルチ
ップ転写に用いていた転写方式を部分的に適用する。フ
ルチップのマスクは製作コストが高い割に再利用ができ
ないが、本例のように再利用が可能なメモリ部などのみ
に用いれば、トータルのマスクコストを抑制することが
可能となり、そのメリットは大きい。
As a drawing system, a system shown in FIG. 1 in which three electron beam drawing devices 111, 121 and 131 are combined is used. Apparatus 1
At 21, drawing of a small area collective figure portion and drawing of a large area functional block may be performed using the electron beam drawing apparatus 131 as a transfer type. As described above, in the present embodiment, the transfer method conventionally used for full-chip transfer is partially applied. A full-chip mask cannot be reused despite its high manufacturing cost, but if it is used only in a reusable memory section as in this example, the total mask cost can be reduced and the merit is great. .

【0042】また、描画を行うパターンによっては一括
図形の種類を多く必要とするものがある。通常、一括図
形は電磁気的に電子ビームを偏向することによって選択
される。システムの構成上選択可能な数には上限があ
り、それ以上の数を使用するときには一括図形用のマス
クを機械的に移動させる必要がある。ここで、一括図形
描画用の電子光学系を2つ用意して、それぞれの一括図
形の形状が異なるマスクを準備しておけば、実質2倍の
選択数を得ることができる。
Also, depending on the pattern to be drawn, many types of collective figures are required. Usually, the collective figure is selected by electromagnetically deflecting the electron beam. There is an upper limit to the number that can be selected due to the configuration of the system. When a larger number is used, it is necessary to mechanically move the mask for the collective figure. Here, if two electron optical systems for collective graphic drawing are prepared and masks having different shapes of the collective graphic are prepared, the number of selections can be substantially doubled.

【0043】図9に一括図形の面積を基準とした場合の
パターンデータ分割処理のフローを示す。まず、実施の
形態1と同様に、パターンデータを読み込み(ステップ
21)、描画条件部を可変成形パターンデータおよび一
括図形パターンデータにそれぞれ出力する(ステップ2
2)。次に、パターンデータ部に含まれるデータの種別
を判別し(ステップ23)、可変成形データを可変成形
パターンデータに(ステップ24)出力する。一括図形
データは、各電子光学系の描画可能な最大一括図形面積
を基準値として、この基準値との大小関係を判定して
(ステップ25)、小面積の一括図形データ1(ステッ
プ26)と大面積の一括図形データ2(ステップ27)
を出力する。ステップ28で残りデータの有無を判定
し、全てのパターンデータの出力が終わるまでステップ
23からステップ28の処理を反復する。
FIG. 9 shows a flow of the pattern data dividing process based on the area of the collective figure. First, similarly to the first embodiment, the pattern data is read (step 21), and the drawing condition part is output to the variable shaping pattern data and the batch figure pattern data (step 2).
2). Next, the type of data included in the pattern data portion is determined (step 23), and the variable shaping data is output as variable shaping pattern data (step 24). The collective figure data is determined based on the maximum collectable figure area that can be drawn by each electron optical system as a reference value, and the magnitude relation with this reference value is determined (step 25). Large area batch figure data 2 (step 27)
Is output. At step 28, the presence or absence of remaining data is determined, and the processing from step 23 to step 28 is repeated until all the pattern data has been output.

【0044】図9に示したパターンデータ分割処理はパ
ターンの面積を基準としたものであるが、図9中のステ
ップ15を一括図形の種類判定と置き換えて、種類別に
2つの一括図形データを出力しても良い。
The pattern data division processing shown in FIG. 9 is based on the area of the pattern. However, the step 15 in FIG. 9 is replaced with the type determination of the collective figure, and two pieces of collective figure data are output for each type. You may.

【0045】〔実施の形態3〕実施の形態1に示した描
画方法において、パターンデータを分割して、複数の電
子ビーム描画装置で描画を行う場合に各装置間での描画
時間に差が出る場合がある。これは、描画すべきパター
ンに大きく依存し、例えば規則性のある図形が大部分を
占めるパターンでは一括図形描画の割合が大きくなり、
規則性のないパターンでは可変成形による描画が大部分
となる。描画時間に差があれば、描画速度は描画時間の
長い方に制限されてしまい、無駄が生じることになる。
[Embodiment 3] In the writing method described in Embodiment 1, when pattern data is divided and writing is performed by a plurality of electron beam writing apparatuses, there is a difference in writing time between the apparatuses. There are cases. This greatly depends on the pattern to be drawn, for example, a pattern that occupies a large part of a regular figure increases the percentage of batch figure drawing,
In the case of a pattern having no regularity, drawing by variable shaping is the majority. If there is a difference in the drawing time, the drawing speed is limited to the longer drawing time, which causes waste.

【0046】描画時間は、ショット数、電流密度、感光
剤の感度、ビーム偏向待ち時間、ステージ移動時間など
のパラメータで決まる。従って、描画すべきパターンの
内容がわかれば描画時間の算出が可能となる。このと
き、例えば描画時間に2倍以上の差があれば、長い方の
パターンデータを更に分割して、描画時間の差を少なく
すればよい。また、例えば、電子ビーム描画装置が3台
ある場合には、描画時間の長い方のパターンデータを無
条件に分割して、必ず3つのパターンデータを生成する
ようにしてもよい。
The drawing time is determined by parameters such as the number of shots, current density, sensitivity of the photosensitive agent, beam deflection waiting time, and stage moving time. Therefore, if the contents of the pattern to be drawn are known, the drawing time can be calculated. At this time, for example, if there is a difference of two or more in the writing time, the longer pattern data may be further divided to reduce the difference in the writing time. Further, for example, when there are three electron beam writing apparatuses, the pattern data having the longer writing time may be unconditionally divided to always generate three pattern data.

【0047】図10に後者の例のフローを示す。まず、
実施の形態1と同様に、パターンデータを読み込み(ス
テップ31)、描画条件部を可変成形パターンデータお
よび一括図形パターンデータにそれぞれ出力する(ステ
ップ32)。次に、パターンデータ部に含まれるデータ
の種別を判別し(ステップ33)、可変成形データを可
変成形パターンデータに(ステップ34)、一括図形デ
ータを一括図形パターンデータ(ステップ35)にそれ
ぞれ出力する。ステップ36で残りデータの有無を判定
し、全てのパターンデータの出力が終わるまでステップ
33からステップ36の処理を反復する。こうして、パ
ターンデータを可変成形データと一括図形データに分割
する。その後、各パターンデータの描画時間を計算し
(ステップ37)、描画時間の判定を行う(ステップ3
8)。このとき、可変成形パターンデータの方の描画時
間が長ければ可変成形パターンデータを更に分割する
(ステップ39)。一括図形パターンデータの方の描画
時間が長ければ、一括図形パターンデータを更に分割す
る(ステップ40)。このようにして、3台の電子ビー
ム描画装置を用いて描画を行うことにより描画時間を短
縮することができる。
FIG. 10 shows the flow of the latter example. First,
As in the first embodiment, the pattern data is read (step 31), and the drawing condition part is output to the variable shaped pattern data and the collective figure pattern data (step 32). Next, the type of data included in the pattern data portion is determined (step 33), the variable shaping data is output as variable shaping pattern data (step 34), and the collective figure data is output as collective figure pattern data (step 35). . At step 36, the presence or absence of remaining data is determined, and the processing from step 33 to step 36 is repeated until output of all pattern data is completed. Thus, the pattern data is divided into the variable shaping data and the collective figure data. Thereafter, the writing time of each pattern data is calculated (step 37), and the writing time is determined (step 3).
8). At this time, if the drawing time of the variable shaping pattern data is longer, the variable shaping pattern data is further divided (step 39). If the drawing time of the collective figure pattern data is longer, the collective figure pattern data is further divided (step 40). In this manner, by using the three electron beam writing apparatuses to perform writing, the writing time can be reduced.

【0048】〔実施の形態4〕前記各実施の形態に示し
た描画方法では、1つのパターンを分割し、1つの試料
に複数の電子ビーム描画装置を用いて描画を行うため、
複数の装置間でのパターンの重ね合わせ精度が重要とな
る。電子ビーム描画での重ね合わせは、電子ビームを用
いて試料上のマーク位置を複数検出し、形状に合わせて
描画を行うのが一般的である。しかし、本発明のように
電子ビームの電流密度やビーム面積が異なる場合、重ね
合わせ精度の基本となるマーク位置検出精度が各装置間
により異なる可能性がある。
[Embodiment 4] In the writing method described in each of the above embodiments, one pattern is divided and writing is performed on one sample by using a plurality of electron beam writing apparatuses.
The accuracy of pattern superposition between a plurality of devices is important. In the superposition by electron beam drawing, it is general that a plurality of mark positions on a sample are detected using an electron beam, and drawing is performed according to the shape. However, when the current density and the beam area of the electron beam are different as in the present invention, there is a possibility that the mark position detection accuracy, which is the basis of the overlay accuracy, differs between the devices.

【0049】この差異を解消するためには、電子ビーム
を使わないマーク位置検出を使用するのがよい。検出精
度の観点から最適な手段は、光学的な検出である。図1
1に例を示す。図11には、図14で説明した電子ビー
ム描画装置の対物レンズ1207、試料1208、XY
ステージ1209の部分のみ示してある。図11(a)
は、電子ビーム1202と同じ場所を測定する例であ
る。光源91から試料に対して斜めに光を入射させ、試
料上の像を光学式マーク検出装置検92により検出して
位置を測定する。図11(b)は、電子ビーム1202
とは異なる場所を測定する例である。光学式マーク検出
装置検93と電子ビーム2の相対位置をあらかじめ校正
しておけば、マーク位置と描画位置の変換が可能とな
る。このとき、マークの形状は電子ビーム検出用に合わ
せたものでも、光検出用に合わせたものでも良い。
To eliminate this difference, it is preferable to use mark position detection without using an electron beam. The optimal means from the viewpoint of detection accuracy is optical detection. FIG.
An example is shown in FIG. FIG. 11 shows the objective lens 1207, the sample 1208, and the XY of the electron beam writing apparatus described in FIG.
Only the stage 1209 is shown. FIG. 11 (a)
Is an example of measuring the same place as the electron beam 1202. Light is obliquely incident on the sample from the light source 91, and an image on the sample is detected by the optical mark detection device detector 92 to measure the position. FIG. 11B shows an electron beam 1202.
This is an example of measuring a different place. If the relative position between the optical mark detection device detection 93 and the electron beam 2 is calibrated in advance, the mark position and the drawing position can be converted. At this time, the shape of the mark may be adjusted for electron beam detection or for light detection.

【0050】〔実施の形態5〕実施の形態4で述べたよ
うに、重ね合わせ描画を行う際には、試料上のマーク位
置を複数検出し、形状に合わせて描画を行うのが一般的
である。検出するマークの数を増やせば、精度は向上す
るが、検出に時間を要する。従って、必要な精度を確保
できる範囲で検出するマークの数を限定し、描画すべき
パターンは位置に合わせて誤差を拡散させる方法を採っ
ている。
[Fifth Embodiment] As described in the fourth embodiment, when performing overlay drawing, it is general to detect a plurality of mark positions on the sample and draw according to the shape. is there. Increasing the number of marks to be detected improves accuracy, but takes time to detect. Therefore, a method is adopted in which the number of marks to be detected is limited within a range in which required accuracy can be ensured, and an error is diffused according to the position of a pattern to be drawn.

【0051】図12に、試料にウェハ1001を用い
て、複数のチップ1002を描画する場合の例を示す。
最低限必要なマーク位置検出は、パターンエリア外部に
あるウェハアライメントマーク1003の検出である。
このマークを2つ以上検出すれば、試料を装置に装填し
たときの位置誤差や回転誤差が算出できる。この値に基
づいてチップ配置通りに描画を行えば良い。より高精度
な描画を行うためには、チップ周囲のチップアライメン
トマーク1004を複数個検出して、XYステージ移動
誤差やチップ配列誤差を低減することができる。例え
ば、チップ全体の4つの角と中心をとる方法や、チップ
全体を上下に分け、6チップ毎のブロック単位で合わせ
描画を行っても良い。また、各チップ毎に4つの角のマ
ーク位置を検出して、これに合わせて描画を行っても良
い。
FIG. 12 shows an example in which a plurality of chips 1002 are drawn using a wafer 1001 as a sample.
The minimum required mark position detection is the detection of the wafer alignment mark 1003 outside the pattern area.
If two or more of these marks are detected, a position error and a rotation error when the sample is loaded in the apparatus can be calculated. Drawing may be performed according to the chip arrangement based on this value. In order to perform higher-precision writing, a plurality of chip alignment marks 1004 around the chip can be detected to reduce an XY stage movement error and a chip arrangement error. For example, a method of taking the four corners and the center of the whole chip, or dividing the whole chip into upper and lower parts and performing drawing in units of blocks for every six chips may be used. Further, the mark positions of the four corners may be detected for each chip, and the drawing may be performed in accordance with the detected mark positions.

【0052】以上説明したようなアルゴリズムを各々の
電子ビーム描画装置で同一にすれば、重ね合わせ誤差の
装置間での差異は最小にできる。ただし、XYステージ
の動き方や、電子ビーム偏向の歪形状など各々の装置で
異なるパラメータは別途測定し、重ね合わせ描画に反映
させるのは当然である。
If the same algorithm as described above is used in each electron beam lithography apparatus, the difference between the overlay errors between the apparatuses can be minimized. However, it is natural that different parameters such as the manner of movement of the XY stage and the distortion shape of the electron beam deflection are separately measured in each apparatus and reflected in the overlay drawing.

【0053】〔実施の形態6〕電子ビーム描画特有の問
題に近接効果がある。描画すべきパターンの粗密に応じ
て影響の程度をあらかじめ演算し、描画時の照射量を変
えることが、近接効果を高速に補正する実用的な方法で
ある。近接効果は、周囲の全てのパターンの影響を受け
るので、本発明のように描画データを分割して、その後
に近接効果補正演算を行うと正しい結果を得ることがで
きない。そこで、例えば図1に示したシステムにおい
て、データ分割装置102に近接効果補正を行うための
照射量補正演算機能を付加して、面積密度マップを算出
する。そして、データ分割に先立って、あるいは、デー
タ分割と同時に面積密度マップ演算を行う。ここで分割
されたパターンデータと面積密度マップを、それぞれ、
制御装置112、122、132に送った後、描画を開
始する。
[Embodiment 6] A problem peculiar to electron beam writing is the proximity effect. A practical method of correcting the proximity effect at high speed is to calculate the degree of influence in advance according to the density of the pattern to be drawn and change the irradiation amount at the time of drawing. Since the proximity effect is affected by all surrounding patterns, a correct result cannot be obtained if the drawing data is divided as in the present invention and the proximity effect correction calculation is performed thereafter. Therefore, for example, in the system shown in FIG. 1, an irradiation amount correction calculation function for performing proximity effect correction is added to the data dividing device 102 to calculate an area density map. Then, the area density map calculation is performed before or simultaneously with the data division. The divided pattern data and area density map are
After sending to the control devices 112, 122 and 132, drawing is started.

【0054】照射量補正演算機能は、装置の制御装置に
内蔵されていることもある。その場合には、分割される
前のデータを、まず、例えば制御装置112にを送り面
積密度マップ算出を行う。このマップを制御装置12
2、132に転送し、この面積密度マップに基づいてデ
ータ分割装置102により分割されたパターンデータの
描画を行う。
The irradiation amount correction calculation function may be built in the control device of the apparatus. In this case, the data before the division is first sent to, for example, the control device 112 to calculate the area density map. This map is stored in the controller 12
2 and 132, and the pattern data divided by the data dividing device 102 is drawn based on the area density map.

【0055】〔実施の形態7〕図13に、本発明の電子
ビーム描画方法を用いた半導体集積回路の製造工程を示
す。図13Aから図13Dはその工程を示す素子の断面
図である。Nマイナスシリコン基板1120に通常の方
法でPウエル層1121、P層1122、フィールド酸
化膜1123、多結晶シリコン/シリコン酸化膜ゲート
1124、P高濃度拡散層1125、N高濃度拡散層1
126、などを形成した(図13A)。次に、リンガラ
ス(PSG)の絶縁膜1127を被着し、絶縁膜112
7をドライエッチングしてコンタクトホール1128を
形成した(図13B)。
[Embodiment 7] FIG. 13 shows a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit using the electron beam drawing method of the present invention. 13A to 13D are cross-sectional views of the element showing the steps. The P well layer 1121, P layer 1122, field oxide film 1123, polycrystalline silicon / silicon oxide film gate 1124, P high concentration diffusion layer 1125, N high concentration diffusion layer 1
126, etc. (FIG. 13A). Next, an insulating film 1127 of phosphorus glass (PSG) is deposited, and the insulating film 112 is formed.
7 was dry-etched to form a contact hole 1128 (FIG. 13B).

【0056】次に、通常の方法でW/TiN電極配線1
130材を被着し、その上に感光剤1129を塗布し、
本発明の電子ビーム描画方法を用いて感光剤1129の
パターンニングを行った(図13C)。そして、ドライ
エッチングなどによりW/TiN電極配線1130を形
成した。次に、層間絶縁膜1131を形成し、通常の方
法でホールパターン1132を形成した。ホールパター
ン1132の中はWプラグで埋め込み、Al第2配線1
133を連結した(図13D)。以降のパッシベーショ
ン工程は従来法を用いた。
Next, the W / TiN electrode wiring 1
130 material is applied, and a photosensitive agent 1129 is applied thereon,
The photosensitive agent 1129 was patterned using the electron beam drawing method of the present invention (FIG. 13C). Then, a W / TiN electrode wiring 1130 was formed by dry etching or the like. Next, an interlayer insulating film 1131 was formed, and a hole pattern 1132 was formed by an ordinary method. The inside of the hole pattern 1132 is filled with a W plug, and the Al second wiring 1 is formed.
133 were ligated (FIG. 13D). The subsequent passivation process used a conventional method.

【0057】なお、ここでは主な製造工程のみを説明し
たが、W/TiN電極配線形成のリソグラフィ工程で本
発明の電子ビーム描画方法を用いたこと以外は従来法と
同じ工程を用いた。以上の工程により、質が低下するこ
となくパターンを形成することができ、CMOSLSI
を高歩留まりで製造することが出来た。本発明の電子ビ
ーム描画方法を用い半導体集積回路を製作した結果、描
画速度が向上したことにより生産量が増加した。
Although only the main manufacturing steps have been described here, the same steps as in the conventional method were used except that the electron beam drawing method of the present invention was used in the lithography step of forming the W / TiN electrode wiring. Through the above steps, a pattern can be formed without deterioration in quality.
Could be manufactured with a high yield. As a result of manufacturing a semiconductor integrated circuit by using the electron beam writing method of the present invention, the writing speed was improved and the production amount was increased.

【0058】[0058]

【発明の効果】本発明によると、一括図形方式および可
変成形方式でそれぞれ最適な電流密度にて描画を行うこ
とが可能となり、全体として描画速度の向上が得られ
る。
According to the present invention, it is possible to carry out drawing at an optimum current density by the collective figure system and the variable shaping system, respectively, and the drawing speed can be improved as a whole.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による電子ビーム描画システムの一例を
示すシステム構成図。
FIG. 1 is a system configuration diagram showing an example of an electron beam writing system according to the present invention.

【図2】複数の電子光学系での描画順序の例を示す図。FIG. 2 is a diagram showing an example of a drawing order in a plurality of electron optical systems.

【図3】描画パターンの分割例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an example of dividing a drawing pattern.

【図4】電子ビーム描画システムの実装形態を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a mounting mode of an electron beam writing system.

【図5】試料保持装置の一例を示す図。FIG. 5 is a diagram showing an example of a sample holding device.

【図6】描画パターンデータの分割例を示す図。FIG. 6 is a diagram showing an example of division of drawing pattern data.

【図7】描画パターンデータの分割フローを示す図。FIG. 7 is a diagram showing a division flow of drawing pattern data.

【図8】半導体集積回路の構成例を示す図。FIG. 8 illustrates a configuration example of a semiconductor integrated circuit.

【図9】一括図形の面積にてパターンデータを分割する
フローを示す図。
FIG. 9 is a diagram showing a flow for dividing pattern data by the area of a collective figure.

【図10】分割された描画パターンの描画時間に基づい
て再分割するフローを示す図。
FIG. 10 is a diagram showing a flow of re-dividing based on a drawing time of a divided drawing pattern.

【図11】光学式マーク検出器の構成例を示す図。FIG. 11 is a diagram showing a configuration example of an optical mark detector.

【図12】ウェハ上の描画チップと合わせマークの例を
示す図。
FIG. 12 is a diagram showing an example of drawing chips and alignment marks on a wafer.

【図13】本発明の電子ビーム描画方法により半導体集
積回路を作成する工程を示す図。
FIG. 13 is a diagram showing a step of forming a semiconductor integrated circuit by the electron beam drawing method of the present invention.

【図14】従来の電子ビーム描画装置を示す図。FIG. 14 is a view showing a conventional electron beam drawing apparatus.

【図15】一括図形マスクを示す図。FIG. 15 is a diagram showing a collective figure mask;

【図16】従来の転写方式の電子ビーム描画装置を示す
図。
FIG. 16 is a view showing a conventional transfer type electron beam writing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101:試料搬送装置、102:データ分割装置、10
3:パターンデータ、104:描画手順制御装置、10
5:描画時間演算装置、106:真空室、111:電子
ビーム描画装置1、112:制御装置、121:電子ビ
ーム描画装置2、122:制御装置、131:電子ビー
ム描画装置3、132:制御装置、31:描画パター
ン、32:一括図形パターン、33:可変成形パター
ン、41:電子ビーム描画装置1、42:電子ビーム描
画装置2、43:電子ビーム描画装置3、44:試料搬
送装置、45:真空排気室、46:試料カセット、5
1:試料保持装置、52:ウェハ、53:ガラスマス
ク、61:パターンデータ、62:描画条件部、63:
パターンデータ部、64:可変成形データ部、65:一
括図形データ部、66:可変成形パターンデータ、6
7:一括図形パターンデータ、71:半導体集積回路、
1202:電子ビーム、1207:対物レンズ、120
8:試料、1209:XYステージ、91:光源、9
2:光学式マーク検出装置、93:光学式マーク検出装
置、1001:ウェハ、1002:チップ、1003:
ウェハアライメントマーク、1004:チップアライメ
ントマーク、1120:Nマイナスシリコン基板、11
21:Pウエル層、1122:P層、1123:フィー
ルド酸化膜、1124:多結晶シリコン/シリコン酸化
膜ゲート、1125:P高濃度拡散層、1126:N高
濃度拡散層、1127:絶縁膜、1128:コンタクト
ホール、1129:感光剤、1130:W/Ti電極配
線、1131:層間絶縁膜、1132:ホールパター
ン、1133:アルミ第2配線、1201:電子銃、1
202:電子ビーム、1203:第1マスク、120
4:選択偏向器、1205:第2マスク、1206:縮
小レンズ、1207:対物レンズ、1208:試料、1
209:XYステージ、1210:描画制御装置、12
11:マスク移動機構、1212:移動機構制御装置、
1213:XYステージ制御装置、1301:一括図形
用開口、1302:可変成形用開口、1401:照明
系、1402:電子ビーム、1403:レンズ、140
4:偏向器、1405:マスク、1406:第1投影レ
ンズ、1407:偏向器、1408:制限アパーチャ、
1409:第2投影レンズ、1410:偏向器、141
1:試料
101: sample transport device, 102: data dividing device, 10
3: pattern data, 104: drawing procedure control device, 10
5: Drawing time calculation device, 106: Vacuum chamber, 111: Electron beam drawing device 1, 112: Control device, 121: Electron beam drawing device 2, 122: Control device, 131: Electron beam drawing device 3, 132: Control device , 31: writing pattern, 32: collective figure pattern, 33: variable shaping pattern, 41: electron beam writing apparatus 1, 42: electron beam writing apparatus 2, 43: electron beam writing apparatus 3, 44: sample transfer apparatus, 45: Evacuation chamber, 46: sample cassette, 5
1: Sample holding device, 52: Wafer, 53: Glass mask, 61: Pattern data, 62: Drawing condition part, 63:
Pattern data section, 64: variable shaping data section, 65: batch figure data section, 66: variable shaping pattern data, 6
7: collective figure pattern data, 71: semiconductor integrated circuit,
1202: electron beam, 1207: objective lens, 120
8: sample, 1209: XY stage, 91: light source, 9
2: Optical mark detector, 93: Optical mark detector, 1001: Wafer, 1002: Chip, 1003:
Wafer alignment mark, 1004: chip alignment mark, 1120: N minus silicon substrate, 11
21: P well layer, 1122: P layer, 1123: field oxide film, 1124: polycrystalline silicon / silicon oxide film gate, 1125: P high concentration diffusion layer, 1126: N high concentration diffusion layer, 1127: insulating film, 1128 : Contact hole, 1129: photosensitive agent, 1130: W / Ti electrode wiring, 1131: interlayer insulating film, 1132: hole pattern, 1133: aluminum second wiring, 1201: electron gun, 1
202: electron beam, 1203: first mask, 120
4: Selective deflector, 1205: Second mask, 1206: Reduction lens, 1207: Objective lens, 1208: Sample, 1
209: XY stage, 1210: drawing control device, 12
11: mask moving mechanism, 1212: moving mechanism control device,
1213: XY stage controller, 1301: batch figure aperture, 1302: variable shaping aperture, 1401: illumination system, 1402: electron beam, 1403: lens, 140
4: deflector, 1405: mask, 1406: first projection lens, 1407: deflector, 1408: limiting aperture,
1409: second projection lens, 1410: deflector, 141
1: Sample

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 早田 康成 東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 斎藤 ▲徳▼郎 東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 田地 新一 東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 Fターム(参考) 2H097 AA13 BB01 BB03 CA06 CA16 LA10 5F056 AA04 AA22 AA27 AA31 CA04 CA05 CB03 CC09 CC14 CD13 EA02 FA08  ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Yasunari Hayata 1-280 Higashi-Koigabo, Kokubunji-shi, Tokyo Inside the Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Saito ▲ Toku ▼ ro 1-280 Higashi-Koigabo, Kokubunji-shi, Tokyo Stock Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. CC09 CC14 CD13 EA02 FA08

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 試料に電子ビームを照射してパターンを
描画する電子ビーム描画方法において、輝度の異なる複
数の電子光学系を用いて1つの試料に描画を行うことを
特徴とする電子ビーム描画方法。
1. An electron beam writing method for irradiating a sample with an electron beam to write a pattern, wherein the writing is performed on one sample using a plurality of electron optical systems having different luminances. .
【請求項2】 試料に電子ビームを照射してパターンを
描画する電子ビーム描画方法において、 描画を行うパターンデータを可変成形方式で描画を行う
部分と一括図形方式で描画を行う部分とに分割する工程
と、 前記可変成形方式で描画を行う部分を可変成形方式でパ
ターン描画を行う電子光学系により描画し、前記一括図
形方式で描画を行う部分を一括図形方式でパターン描画
を行う電子光学系により描画する工程とを含み、 前記可変成形方式でパターン描画を行う電子光学系の輝
度は前記一括図形方式でパターン描画を行う電子光学系
の輝度より高いことを特徴とする電子ビーム描画方法。
2. An electron beam writing method for writing a pattern by irradiating a sample with an electron beam, wherein pattern data for writing is divided into a portion for writing by a variable shaping method and a portion for writing by a collective figure method. Steps, a portion to be drawn by the variable shaping method is drawn by an electron optical system that draws a pattern by a variable shaping method, and a portion to be drawn by the collective figure method is drawn by an electronic optical system that draws a pattern by a collective figure method. An electron beam writing method, wherein the brightness of an electron optical system that performs pattern writing by the variable shaping method is higher than the brightness of an electron optical system that performs pattern writing by the collective figure method.
【請求項3】 可変成形方式と一括図形方式を併用して
試料にパターンを描画する電子ビーム描画方法におい
て、 描画を行うパターンデータを可変成形方式で描画を行う
部分と一括図形方式で描画を行う部分とに分割する工程
と、 前記分割されたパターンデータの描画時間を算出する工
程と、 前記算出された描画時間に基づき可変成形方式でパター
ン描画を行う電子光学系と一括図形方式でパターン描画
を行う電子光学系の輝度を調整する工程と、 前記可変成形方式でパターン描画を行う電子光学系と前
記一括図形方式でパターン描画を行う電子光学系により
1つの試料に描画を行う工程とを含むことを特徴とする
電子ビーム描画方法。
3. An electron beam writing method for writing a pattern on a sample by using both a variable shaping method and a collective figure method, wherein a pattern data to be drawn is written by a variable figure method and a pattern is drawn by a collective figure method. A step of calculating a drawing time of the divided pattern data; and an electron optical system that performs pattern drawing by a variable shaping method based on the calculated drawing time and pattern drawing by a collective figure method. Adjusting the brightness of the electron optical system to be performed; and performing drawing on one sample by the electron optical system for performing pattern drawing by the variable shaping method and the electron optical system for performing pattern drawing by the collective graphic method. An electron beam drawing method characterized by the above-mentioned.
【請求項4】 可変成形方式でパターン描画を行う電子
光学系と一括図形方式でパターン描画を行う電子光学系
とを含む電子ビーム描画システムであって、 描画を行うパターンデータを可変成形方式で描画を行う
部分と一括図形方式で描画を行う部分とに分割するパタ
ーン分割手段と、 前記分割されたパターンデータの描画時間を算出する描
画時間算出手段と、 前記算出された描画時間に基づき前記可変成形方式でパ
ターン描画を行う電子光学系の輝度と前記一括図形方式
でパターン描画を行う電子光学系の輝度を調整する手段
と、 前記可変成形方式でパターン描画を行う電子光学系と前
記一括図形方式でパターン描画を行う電子光学系との間
に試料を搬送する試料搬送手段とを備え、 前記可変成形方式でパターン描画を行う電子光学系と前
記一括図形方式でパターン描画を行う電子光学系とを用
いて1つの試料に描画を行うことを特徴とする電子ビー
ム描画システム。
4. An electron beam drawing system including an electron optical system for performing pattern drawing by a variable shaping method and an electron optical system for performing pattern drawing by a collective figure method, wherein pattern data to be drawn is drawn by a variable shaping method. Pattern dividing means that divides the pattern data into a part for performing drawing in the collective graphic method, a drawing time calculating means for calculating the drawing time of the divided pattern data, and the variable shaping based on the calculated drawing time. Means for adjusting the brightness of the electron optical system for performing pattern drawing in the system and the brightness of the electron optical system for performing pattern drawing in the collective figure system; A sample transport unit for transporting the sample between the electron optical system that performs pattern drawing, and an electron optical system that performs pattern drawing by the variable shaping method; Electron beam drawing system, characterized in that for drawing in a single sample using a serial electron optical system for performing pattern writing in bulk shapes manner.
【請求項5】 可変成形方式でパターン描画を行う電子
光学系と一括図形方式でパターン描画を行う電子光学系
とを含む電子ビーム描画システムであって、 描画を行うパターンデータの近接効果補正のための照射
量補正演算を行う手段と、 照射量補正演算されたパターンデータを可変成形方式で
描画を行う部分と一括図形方式で描画を行う部分とに分
割するパターン分割手段と、 前記分割されたパターンデータの描画時間を算出する描
画時間算出手段と、 前記算出された描画時間に基づき前記可変成形方式でパ
ターン描画を行う電子光学系の輝度と前記一括図形方式
でパターン描画を行う電子光学系の輝度を調整する手段
と、 前記可変成形方式でパターン描画を行う電子光学系と前
記一括図形方式でパターン描画を行う電子光学系との間
に試料を搬送する試料搬送手段とを備え、 前記可変成形方式でパターン描画を行う電子光学系と前
記一括図形方式でパターン描画を行う電子光学系とを用
いて1つの試料に近接効果補正して描画を行うことを特
徴とする電子ビーム描画システム。
5. An electron beam lithography system including an electron optical system for performing pattern drawing by a variable shaping method and an electron optical system for performing pattern drawing by a collective figure method, for correcting a proximity effect of pattern data to be drawn. Means for performing the dose correction calculation of the above, pattern dividing means for dividing the pattern data subjected to the dose correction calculation into a portion to be drawn by the variable shaping method and a portion to be drawn by the collective figure method, and the divided pattern A drawing time calculating means for calculating a drawing time of data; a luminance of an electron optical system for performing pattern drawing by the variable shaping method based on the calculated drawing time; and a luminance of an electron optical system for performing pattern drawing by the collective figure method. Means for adjusting the distance between the electron optical system that performs pattern drawing by the variable shaping method and the electron optical system that performs pattern drawing by the collective graphic method A sample transporting means for transporting a material, and drawing by correcting the proximity effect on one sample using an electron optical system for drawing a pattern by the variable molding method and an electron optical system for drawing a pattern by the batch figure method. An electron beam writing system.
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